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Análise e Desenvolvimento de Sistemas: Ambiente Operacional - Hardware: Diagrama Computado, Exercícios de Lógica

Faculdade de Pará de Minas (FAPAM)Lógica

Uma descrição detalhada dos elementos de hardware de um computador, incluindo a cpu, memória principal, registradores, unidade de controle e relógio. Além disso, explica os formatos de instruções e os tipos de memória, como ram e rom. O texto também aborda as três arquiteturas de cpu: sisd, simd e mimd.

O que você vai aprender

  • Quais são as três arquiteturas de CPU e como elas se diferem?
  • Qual é a função da CPU em um computador?
  • Quais são os componentes principais da CPU?

Tipologia: Exercícios

2022

Compartilhado em 07/11/2022

Vasco_da_Gama
Vasco_da_Gama 🇧🇷

4.7

(108)

223 documentos

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bg1
FATEC
—
SP
-
Análise
e Desenvolv. De
Sistemas
-
Ambiente Operacional
II) ELEMENTOS DE HARDWARE:
DIAGRAMA DE BLOCOS DE UM COMPUTADOR
PÁG.
1
1) CPU - UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO
RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO DAS INSTRUÇÕES DOS PROGRAMAS
ARMAZENADOS NA MEMÓRIA PRINCIPAL. CADA CPU RECONHECE UM
DETERMINADO CONJUNTO BE INSTRUÇÕES, ONDE CADA INSTRUÇÃO
CORRESPONDE A UM CIRCUITO NA CPU.
A UCP TRABALHA EM DOIS ESTADOS DISTINTOS: ESTADO PROBLEMA OU
USUÁRIOS E ESTADO SUPERVISOR. NO ESTADO PROBLEMA SÃO EXECUTADAS
AS INSTRUÇÕES QUE PODEM SER EXECUTADAS PELO PROGRAMA PROBLEMA,
ENQUANTO NO ESTADO SUPERVISOR TODAS AS INSTRUÇÕES PODEM SER
EXECUTADAS.
1.1) COMPONENTES DA CPU :
ULA (ALU) - UNIDADE DE ARITMÉTICA E LÓGICA
EXECUTA AS OPERAÇÕES ARITMÉTICAS E LÓGICAS. POSSUI CIRCUITOS
ESPECÍFICOS PARA EXECUÇÃO DAS INSTRUÇÕES DE MÁQUINA.
pf3
pf4
pf5
pf8

Pré-visualização parcial do texto

Baixe Análise e Desenvolvimento de Sistemas: Ambiente Operacional - Hardware: Diagrama Computado e outras Exercícios em PDF para Lógica, somente na Docsity!

FATEC — SP - Análise e Desenvolv. De Sistemas - Ambiente Operacional

I I ) E L E M E N T O S D E H A R D W A R E :

D I A G R A M A D E B L O C O S D E U M C O M P U T A D O R

PÁG. 1

1) C P U - U N I D A D E C E N T R A L DE P R O C E S S A M E N T O

RESPONSÁVEL P E L A EXECUÇÃO D A S INSTRUÇÕES DOS P R O G R A M A S

A R M A Z E N A D O S N A MEMÓRIA PRINCIPAL. C A D A C P U R E C O N H E C E U M

D E T E R M I N A D O CONJUNTO B E INSTRUÇÕES, O N D E C A D A INSTRUÇÃO

C O R R E S P O N D E A U M CIRCUITO N A C P U.

A U C P T R A B A L H A E M DOIS ESTADOS DISTINTOS: E S T A D O P R O B L E M A O U

USUÁRIOS E E S T A D O SUPERVISOR. NO E S T A D O P R O B L E M A SÃO E X E C U T A D A S

A S INSTRUÇÕES Q U E P O D E M S E R E X E C U T A D A S P E L O P R O G R A M A P R O B L E M A ,

E N Q U A N T O N O E S T A D O SUPERVISOR TODAS A S INSTRUÇÕES P O D E M SER

E X E C U T A D A S.

1. 1 ) C O M P O N E N T E S D A C P U :

U L A (ALU) - U N I D A D E DE ARITMÉTICA E LÓGICA

E X E C U T A AS OPERAÇÕES ARITMÉTICAS E LÓGICAS. POSSUI CIRCUITOS

ESPECÍFICOS P A R A EXECUÇÃO D A S INSTRUÇÕES D E MÁQUINA.

FATEC-SP - Análise e Desenvolv. De Sistemas - Ambiente Operacional (^) PÁG.

U N I D A D E D E C O N T R O L E :

RESPONSÁVEL P E L A B U S C A D A S INSTRUÇÕES N A MEMÓRIA, N A O R D E M

DE EXECUÇÃO E S P E C I F I C A D A P E L O P R O G R A M A D O R E P E L A DECODIFICAÇÃO

D A S M E S M A S.

RELÓGIO:

G E R A PULSOS ELETRÔNICOS Q U E I M P U L S I O N A M E S I N C R O N I Z A M AS

ATIVIDADES DOS E L E M E N T O S ATIVOS DA C P U. O RELÓGIO C O N T R O L A O

RITMO DE T R A B A L H O , C U J A FREQÜÊNCIA D E T E R M I N A A DURAÇÃO DO

C I C L O D E MÁQUINA, Q U E C O R R E S P O N D E A O INVERSO D A FREQÜÊNCIA D O

C L O C K

O C I C L O D E MÁQUINA D E U M P R O C E S S A D O R C U J A FREQUÊNCIA D E

C L O C K É 500 M H Z C O R R E S P O N D E A 1 / 500.000.000, OU 0,000000002 SEGUNDOS

OU 2 N A N O S E G U N D O S.

R E G I S T R A D O R E S :

SÃO P E Q U E N A S PORÇÕES D E R A M D E A L T A V E L O C I D A D E , UTILIZADOS

P A R A C O N T E R OPERANDOS, P A R A COMUNICAÇÃO E N T R E OS APLICATIVOS E

O SISTEMA O P E R A C I O N A L E , P R I N C I P A L M E N T E , P A R A C O N T E R V A L O R E S Q U E

R E P R E S E N T A M OS ENDEREÇOS LÓGICOS DE MEMÓRIA.

OS ENDEREÇOS LÓGICOS SÃO D E R I V A D O S DE ENDEREÇOS FÍSICOS, E SÃO

F O R M A D O S P O R U M ENDEREÇO FÍSICO A S S O C I A D O A U M D E S L O C A M E N T O ,

O S QUAIS SÃO D E T E R M I N A D O S E M M O M E N T O S DISTINTOS.

A Q U A N T I D A D E , T A M A N H O , E N O M E N C L A T U R A DOS REGISTRADORES

SÃO ESPECÍFICOS A D E T E R M I N A D A FAMÍLIA DE P R O C E S S A D O R E S.

F O R M A T O D E U M A INSTRUÇÃO :

O S OPERANDOS P O D E M S E R CLASSIFICADOS E M :

O CÓDIGO DA OPERAÇÃO IDENTIFICA A AÇÃO A SER R E A L I Z A D A P E L A

C P U (SOMA, SUBTRAÇÃO, ETC.)

OS OPERANDOS, C U J A Q U A N T I D A D E , TIPICAMENTE, É 1, 2, OU 3 SÃO OS

E L E M E N T O S Q U E SOFRERÃO A AÇÃO E X E C U T A D A P E L A C P U.

FATEC - SP - Análise e Desenvolv. De Sistemas - Ambiente Operacional (^) PAG. 4

C O R R E S P O N D E A M A Q U I N A T R A D I C I O N A L D E V O N N E U M A N N , Q U E T E M

A P E N A S U M F L U X O D E INSTRUÇÕES E D E D A D O S , E X E C U T A D O POR U M A

ÚNICA C P U E U M A MEMÓRIA. A P R I M E I R A INSTRUÇÃO É B U S C A D A NA

MEMÓRIA E ENTÃO E X E C U T A D A , A SEGUIR A S E G U N D A INSTRUÇÃO É

B U S C A D A E E X E C U T A D A.

PODE-SE O B T E R A L G U M P A R A L E L I S M O N E S S A A R Q U I T E T U R A , C O M

MÁQUINAS PIPELINE. ( A EXECUÇÃO D A INSTRUÇÃO É FEITA C O M O E M U M A

L I N H A D E M O N T A G E M ).

E S S A A R Q U I T E T U R A C O R R E S P O N D E A U M A MÁQUINA V O N N E U M A N N C O M

CARACTERÍSTICA PIPELINE, C O M A DISTRIBUIÇÃO DE FUNÇÕES E N T R E 5

U N I D A D E S.

FATEC - SP - Análise e Desenvolv. De Sistemas - Ambiente Operacional^ PÁG.

B) SIMD - S I N G L E I N S T R U C T I O N M U L T I P L E D A T A (VETORIAL)

C) M I M D - M U L T I P L E INSTRUCTIN M U L T I P L E D A T A (MULTIPROCESSADA)

FATEC - SP - Análise e Desenvolv. De Sistemas - Ambiente Operacional PÁG.

A U N I D A D E BÁSICA DE MEMÓRIA É O BIT, Q U E P O D E C O N T E R OS

V A L O R E S Z E R O O U U M E Q U E , A G R U P A D O S D E 8 E M 8 F O R M A M O S B Y T E S

P A R A A REPRESENTAÇÃO DE C A R A C T E R E S. O B Y T E É A M E N O R PORÇÃO DE

MEMÓRIA ENDEREÇÁVEL (CÉLULA). OS C A R A C T E R E S SÃO F O R M A O S A

PARTIR DE D U A S T A B E L A S : ASCII E EBCDIC.

U N I D A D E S D E M E D I D A S D E A R M A Z E N A M E N T O E M C O M P U T A D O R :

K I L O B Y T E = 1024 B Y T E S

M E G A B Y T E = 1024 K B

G I G A B Y T E = 1024 M B

T E R A B Y T E = 1024 G B

P E T A B Y T E = 1024 TB

E X A B Y T E = 1024 P B

Z E T T A B Y T E = 1024 E B

Y O T T A B Y T E = 1024 Z B

P A R A A REPRESENTAÇÃO DOS C A R A C T E R E S DOIS M O D E L O S SÃO

UTILIZADOS:

SBCS (SINGLE B Y T E C H A R A C T E R SET) - UTILIZADO NO OCIDENTE, O N D E

U M B Y T E R E P R E S E N T A U M C A R A C T E R E.

D B C S ( D O U B L E B Y T E C H A R A C T E R SET) (PRÉ-UNICODE) - UTILIZADO NO

ORIENTE, O N D E C A D A C A R A C T E R E É R E P R E S E N T A D O E M DOIS B Y T E S.

E X I S T E M VÁRIOS TIPOS D E MEMÓRIA, C O M DIFERENTES UTILIZAÇÕES:

R A M - R A N D O M A C C E S S M E M O R Y

MEMÓRIA VOLÁTIL, U T I L I Z A D A P A R A A R M A Z E N A R P R O G R A M A S E M

EXECUÇÃO E D A D O S ACESSÁVEIS P O R ESSES P R O G R A M A S. A R A M DIVIDE-SE

EM 2 G R U P O S : R A M DINÂMICA E R A M ESTÁTICA (MEMÓRIA C A C H E ). O

T A M A N H O MÁXIMO É D E T E R M I N A D O P E L O T A M A N H O D A L I N H A D E

ENDEREÇOS. P O D E SER R E F E R E N C I A D A C O M O MEMÓRIA R E A L O U PRINCIPAL

R O M - R E A D O N L Y M E M O R Y

MEMÓRIA A P E N A S P A R A L E I T U R A , NÃO VOLÁTIL, TAMBÉM C O N H E C I D A

C O M O F I R M W A R E ( H A R D W A R E P R O G R A M A D O ).

FATEC-SP - Análise e Desenvolv. De Sistemas - Ambiente Operacional PÁG.

N O S PCs, CONTÉM ROTINAS ESPECIALISTAS DE I/O ( M A N I P U L A D O R E S DE INTERRUPÇÕES) E P R O G R A M A S DE P A R T I D A DO C O M P U T A D O R , C O M O :

ROTINAS DO BIOS :

PRINT-SCREEN (05H) SERVIÇOS DE VÍDEO (10H) L I S T A DE EQUIPTOS (11H) T A M A N H O D A MEMÓRIA (12H) A C E S S O A DISCO (13H) P O R T A SERIAL (14H) T E C L A D O (16H) I M P R E S S O R A (17H) BOOT STRAP (19H) RELÓGIO (1AH)

R O M BOOTSPTRAP, POST, SETUP

EVOLUÇÃO D A S MEMÓRIAS R O M :

R O M - F A B R I C A D A S J Á C O M PROGRAMAÇÃO P R O M - P R O G R A M M A B L E R O M E P R O M - E R A S E B L E P R O M (RAIOS U L T R A V I O L E T A S ) E E P R O M - E L E C T R O N I C A L L Y E P R O M

C M O S - C O M P L E M E N T A R Y M E T A L OXIDE SEMICONDUCTOR:

CHIP C O M MEMÓRIA R A M C O M B A I X O C O N S U M O D E E N E R G I A ,

A L I M E N T A D A POR B A T E R I A , Q U E CONTÉM A CONFIGURAÇÃO BÁSICA DO

SISTEMA, A D A T A , A H O R A , S E N H A , E T C.

V I R T U A L

ÁREA E M DISCO, G E R E N C I A D A P E L O SISTEMA O P E R A C I O N A L , Q U E

F U N C I O N A C O M O EXTENSÃO D A MEMÓRIA PRINCIPAL. E M SISTEMAS Q U E

I M P L E M E N T A M MEMÓRIA V I R T U A L , Q U A N D O É SOLICITADA A EXECUÇÃO DE

UM P R O G R A M A , E L E PRIMEIRO É C A R R E G A D O P A R A A MEMÓRIA V I R T U A L E

DAÍ P A R A A MEMÓRIA PRINCIPAL, DE A C O R D O C O M A TÉCNICA DE

G E R E N C I A M E N T O D E MEMÓRIA UTILIZADA.